煤炭直接液化技術是通過高溫高壓加氫，將固體煤直接轉化成清潔的便於運輸和使用的液體燃料（汽油、柴油、航空煤油等）或化工原料的一種先進的潔凈煤技術。
煤直接液化過程，就是煤炭在高溫、高壓、臨氫環境下，將煤中的固體大分子轉化為液態小分子的過程。煤炭直接液化工藝的目標是破壞煤的有機結構，並進行加氫，使其成為液體產物。在高溫高壓下，使高濃度煤漿中的煤發生熱解，在催化劑作用下進行加氫和進一步分解，最終成為穩定的液體分子。
煤直接液化工藝的主要過程是把煤先磨成粉，再和催化劑、自身產生的液化重油（循環溶劑）配成煤漿，在高溫（450℃~470℃）和高壓（17~30MPa）下直接加氫，將煤轉化成液體產品。
整個過程按照工藝原理可分成4個主要工藝單元。煤漿製備單元：將煤破碎至<0.2mm以下與溶劑、催化劑一起製成煤漿。反應單元：在反應器內在高溫高壓下進行加氫反應，生成液體物。分離單元：將反應生成的殘渣、液化油、 反應氣分離開。提質加工單元：對反應生成的液化油進一步加氫精制、裂化，生成重油作為循環溶劑配煤漿用，輕質油經過進一步精製、裂化反應、蒸餾分離產出柴油、石腦油、液化氣等產品。
煤是一種高聚物，它的分子結構是以帶有側鏈和官能團的縮合芳香環為基本結構單元，結構單元之間又通過各種橋鍵相連。煤炭直接液化工藝的目標是破壞煤的有機結構，並進行加氫，使其成為液體產物。雖然開發了多種不同種類的煤炭直接液化工藝，但就基本化學反應而言，它們非常接近。
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